岩土工程勘察-第七章-岩土工程原位试验PPT课件

E0
d
p s
ω-与试验深度和土类别有关的系数
确定基床反力系数
基准基床系数可根据承压板边长 30cm 的平板 载荷试验的曲线的初始直线段的荷载与其相应沉降 量之比来确定，即：
Kv
p s
确定不排水抗剪强度
饱和软黏土的不排水抗剪强度可用快速法载荷 试验的极限压力按下式估算：
Cu
pu Nc
p
pu—快速静载荷试验得到的极限压力； p—承压板周边外的超载或土的自重压力；
岩土工程勘察
岩土工程原位测试 1、静力载荷试验 2、静力触探试验 3、圆锥动力触探试验 4、标准贯入试验 5、十字板剪切试验 6、旁压试验 7、扁铲侧胀试验 8、波速试验
原位测试
在岩土体所处的位置，基本保持岩土原来的结构、 湿度和应力状态，对岩土体进行的测试。
优点： 可以测定难以取得不扰动土样的土，如饱和砂 土、粉土、流塑状态的淤泥或淤泥质土的工程力 学性质。 可以避免取样过程中应力释放的不良影响。 原位测试的土体影响范围远比室内试验大，因 此具有较强的代表性。 可以节省时间，缩短岩土工程勘察周期。
确定地基承载力
① 拐点法
对于硬塑一坚硬的黏性土、粉土、砂土、碎石 土等地基土层，p-s 曲线具有较明显的直线段，取直 线结束点对应的比例界限荷载作为地基的承载力特 征值。
对于饱和软 黏土地基，曲线 多呈缓变形可采 用下面两曲线确 定地基承载力。
lgplgs曲线
p s 曲线 p
lgplgs曲线
4、承压板 宜采用圆形刚性承压板，根据土的软硬 或岩体裂隙密度选用合适的尺寸；土的浅层平板载 荷试验承压板面积不应小于 0.25㎡，对软土和粒径 较大的填土不应小于 0.5㎡ ； 土的深层平板载荷试 验承压板面积宜选用 0.5㎡ ；岩石载荷试验承压板 的面积不宜小于0.07㎡。
5、加荷方式 采用分级维持荷载沉降相对稳定法(慢 速法)；有地区经验时，可采用分级加荷沉降非稳定 法( 快速法 ) 或等沉降速率法；加荷等级宜取10～ 12 级，并不应少于 8 级，荷载量测精度不应低于最 大荷载的±1%。
③ 当载荷试验没有做到破坏阶段时， 则可用外插 作图法确定
Baidu Nhomakorabea5
确定变形模量 地基土的变形模量应根据 p-s 曲线的初始直
线段斜率进行计算得到。
浅层平板载荷试验的变形模量计算公式为：
圆形承压板
E0
(12)d
4
p s
方形承压板
E0
(12)b
p s
kPa
Mpa
mm
深层平板载荷试验的变形模量计算公式为：
2、试坑宽度 浅层平板载荷试验的试坑宽度或直径 不应小于承压板宽度或直径的三倍；深层平板载荷 试验的试井直径应等于承压板直径；当试井直径大 于承压板直径时，紧靠承压板周围土的高度不应小 于承压板直径；
3、岩土扰动 避免扰动，保持其天然状态，承压板 下铺设不超过20mm 的砂垫层找平，对于软塑、流 塑粘性土和饱和松砂，承压板周围采用200-300mm 原土保护，尽快安装试验设备；螺旋板头人土时， 应按每转一圈下人一个螺距进行操作，减少对土的 扰动；
6、精度要求 百分表或位移计精度不应低于±0.01mm； 7、测读 对于慢速法，当试验对象为土体时，每级加载 后，间隔 5、5、10、10、15、15min各测读一次沉降， 以后间隔30min 测读一次沉降，当连读两小时每小时沉 降量小于等于0.1mm时，可认为沉降已达相对稳定标准 ，施加下一级荷载；当试验对象是岩体时，间隔 1、2、 2、5min 测读一次沉降，以后每隔10min 测读一次，当 连续三次读数差小于等于 0.01mm 时，可认为沉降已达 相对稳定标准，施加下一级荷载。
8、终止试验 出现下列情况之一： 承压板周围的土出现明显侧向挤出，周边岩土出 现明显隆起或径向裂缝持续发展。 本级荷载的沉降量大于前一级荷载下沉降量的 5 倍，荷载一沉降曲线出现明显陡降。 某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准。 总沉降量与承压板的直径或宽度之比超过0.06。
（5）试验成果及应用
p s 曲线 p
② 相对沉降法
我国《建筑地基基础设计规范》中规定，当承压 板面积为0.25~0.5 ㎡时对于低压缩性土和砂性土．在 p-s 曲线上取 s/b = 0.01~0.015 所对应的荷载作为地基 承载力特征值，对于中、高压缩性的土取 s/b = 0.02 所对应的荷载作为地基承载力特征值，但其值不应大 于最大加载量的一半。
7.1 静力载荷试验
载荷试验( loading test)起源于20世纪30年代的 美、苏等国，是一种模拟实体基础受荷的原位试验。
适用于浅层地基土 浅层平板载荷试验
深层平板载荷 试验适用于埋 深等于或大于 3m 和地下水 位以上的地基 土
螺旋板载荷试验适用于深层地基土或地下水位以下的地基土
（1）试验目的
Nc—承压系数。对于方形或圆形承压板，当周边无超 载 时Nc= 6.15，当承压板埋深大于或等于四倍板径 或边长时， Nc= 9.25 ；当承压板埋深小于四倍板径 或边长时， 由内插法确定。
7.2 静力触探试验
静力触探自1917年瑞典正式使用以来，迄今已有 余年历史。目前，该项测试技术在很多国家都被列入 国家技术规范中，并在世界范围内得到了广泛的应用。 静力触探试验主要适合于黏性土、粉土和中等密实度 以下的砂土等土质情况。由于目前尚无法提供足够大 的稳固压入反力，对于含较多碎石、砾石的土和很密 实的砂土一般不适合采用。此外总的测试深度不能超 过80m。
确定地基土的承载力，包括地基的临塑荷载和极 限荷载；
推算试验荷载影响深度范围内地基土的平均变形 模量；
估算地基土的不排水抗剪强度； 确定地基土基床反力系数。
（2）试验原理
（3）试验设备
桁架
位移计
千斤顶 静载荷试验装置
地锚
常用的静载试验设备
（4）载荷试验技术要求
1、试验数量 载荷试验应布置在有代表性的地点， 每个场地不宜少于 3 个，当场地内岩土体不均时， 应适当增加。浅层平板载荷试验应布置在基础底面 标高处。
③ 极限荷载法
我国《建筑地基基础设计规范》中规定，当极限 荷载小于对应比例界限荷载的2倍时，取极限荷载的 一半作为地基的承载力特征值。
极限荷载确定
① 当载荷试验的曲线已加载到破坏阶段，如出现明 显的陡降段（某一级荷载下的沉降为前一级荷载下 沉降量的5倍），则取破坏荷载的前一级荷载作为 极限荷载。 ② 采用 p-s 曲线、lgp-lgs曲线、或 p s 曲线的 第二拐点所对应的荷载作为极限荷载。 p